Tối ưu hóa đa tiêu chí trạm xử lý nước thải

Trạm xử lý nước thải (TXLNT) phụ thuộc rất nhiều yếu tố, để tăng cường hiệu quả xử lý của trạm cần thực hiện theo quá trình tối ưu hóa các thông số liên quan. Nghiên cứu này sẽ trình bày tối ưu hóa đồng thời về chất lượng của nước thải và chi phí vận hành trong khi vẫn tuân thủ các quy định đối với nước thải.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tối ưu hóa đa tiêu chí trạm xử lý nước thải NGHIÊN CỨU KHOA HỌC nNgày nhận bài: 21/3/2022 nNgày sửa bài: 09/4/2022 nNgày chấp nhận đăng: 16/4/2022 Tối ưu hóa đa tiêu chí trạm xử lý nước thải Multi-critical optimization of waste water treatment plant > TS NGUYỄN ĐÌNH HUẤN Khoa Môi trường, Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng Email: ndhuan@dut.udn.vn TÓM TẮT ABSTRACT Trạm xử lý nước thải (TXLNT) phụ thuộc rất nhiều yếu tố, để Wastewater treatment plant (WWTP) depends on many factors, in tăng cường hiệu quả xử lý của trạm cần thực hiện theo quá order to enhance the treatment efficiency of the plant, it is necessary trình tối ưu hóa các thông số liên quan. Quá trình tối ưu hóa to optimize the related parameters. The process of optimizing trạm xử lý nước thải được phát triển khá nhiều trong những wastewater treatment plants has been developed quite a lot in recent năm gần đây. Tuy nhiên việc tối ưu hóa này thường chỉ tập trung years, however, this optimization usually only focuses on a specific vào một tiêu chí (thông số) cụ thể nào đó mà ít có nghiên cứu criterion (parameter) and there are few optimization studies for many tối ưu hóa cho nhiều tiêu chí đồng thời (đa tiêu chí). Nghiên cứu simultaneous criteria (multi-criteria). This study applies the theory of này áp dụng lý thuyết về tối ưu hóa đa tiêu chí dựa trên số liệu multi-criteria optimization based on the measurement data of the đo đạc của Trạm xử lý nước thải Benchmark được các nhà Benchmark Wastewater Treatment Station built, operated and tested nghiên cứu châu Âu xây dựng, vận hành và thí nghiệm. Kết quả by European researchers. The research results show that optimizing 2 nghiên cứu cho thấy khi tối ưu hóa 2 tiêu chí cùng lúc sẽ làm criteria at the same time will reduce the operating cost of the WWTP giảm chi phí vận hành của TXLNT khoảng 11.3% so với với tối ưu by about 11.3% compared to optimizing 1 criterion. Compared with the hóa 1 tiêu chí. Nếu so với vận hành thực tế của TXLNT, sau khi tối actual operation of the wastewater treatment plant, after optimization, ưu hóa chi phí vận hành giảm 40%. the operating cost is reduced by 40%. Từ khóa: Tối ưu hóa; đa tiêu chí; trạm xử lý nước thải; TXLNT; Keywords: Optimization; multi criteria; waste water treatment Benchmark. plant; WWTP; Benchmark. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Đối với TXLNT, có hai tiêu chí có thể kể đến là chi phí vận Vấn đề tối ưu hóa cần được xem xét nhiều yếu tố (tiêu chí) hành (CO) và chất lượng nước thải (QE). Hai tiêu chí này đối đồng thời mới mô tả đúng hành vi của đối tượng nghiên cứu. nghịch nhau, muốn chất lượng nước thải được cải thiện thì chi Tuy nhiên, các tiêu chí này thường mâu thuẫn (đối nghịch) với phí vận hành phải tăng lên, và ngược lại. Việc cân đối giá trị nhau, để đạt được tối ưu đồng thời cho nhiều tiêu chí là không giữa hai tiêu chí này như thế nào để có phương án thiết kế vận thể thực hiện được. Việc tối ưu hóa đa tiêu chí rất khó thực hiện hành hợp lý là khó xác định. Nghiên cứu này sẽ trình bày tối ưu cả về mặt lý thuyết lẫn kỹ thuật, phần lớn các nghiên cứu của hóa đồng thời về chất lượng của nước thải và chi phí vận hành các tác giả trước đây đều tập trung chủ yếu vào tối ưu hóa đơn trong khi vẫn tuân thủ các quy định đối với nước thải. tiêu chí. Đối với tối ưu hóa TXLNT, các nghiên cứu tối ưu hóa 2. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU đơn tiêu chí gần đây gồm có SinaBorzooei và cộng sự với mục Quá trình được xem xét ở đây là trạm Benchmark bao gồm đích giảm năng lượng tiêu thụ cho TXLNT; Sylvie Gillot và cộng một bể bùn hoạt tính 5 ngăn (2 bể anoxic đặt trước, 3 bể hiếu sự nghiên cứu về giá thành đầu tư và vận hành TXLNT; Nadja khí đặt sau). Quá trình nitrat hóa và khử nitrat được kết hợp để Hvala, Darko Vrečko và Cirila Bordon nghiên cứu quá trình tối loại bỏ nitơ. Phía sau các bể lắng sinh học là bể lắng hai với hai ưu hóa để xử lý Nitơ và Photpho trong nước thải; Roberta dòng ra: một dòng thoát ra ngoài môi trường và dòng còn lại Muoio và cộng sự thực hiện tối ưu hóa để tìm thời gian lắng tuần hoàn về ngăn đầu tiên. Bên cạnh đó, một dòng bên trong trong hệ thống xử lý nước thải; Run Ting Siew và cộng sự thực tái chế bùn từ bể hiếu khí cuối cùng đến bể anoxic đầu tiên hiện tối ưu hóa chi phí vận hành; Andreja Nemet và cộng sự ...